[发明专利]一种具有多种运动模式的两轮机器人

说明书

本发明涉及一种具有多种运动模式的两轮机器人，包括支撑板、以及设置在支撑板上的两个行进机构、两个转向机构、两个平衡机构、传动机构，两个所述的行进机构、以及转向机构对称设置在支撑板的左右两端，其中，两个所述的转向机构分别与两个行进机构传动连接，两个所述的平衡机构与传动机构设置在支撑板中央位置，且位于传动机构的左右两侧，并且所述的传动机构分别与两个所述的平衡机构传动连接，本发明结构简单、设计合理、实用性强，该机器人通过行进机构驱动机器人转动，并通过转向机构实现机器人转向，并通过平衡机构、以及传动机构实现机器人的平衡，并且该机器人具有3种运动模式，可根据不同需求使用不同运动模式，使用范围广泛。

技术领域

本发明涉及一种机器人技术领域，尤其是一种具有多种运动模式的两轮机器人。

背景技术

随着经济的快速发展，机器人广泛应用于各个领域，特别是前、后排布的两轮机器人，由于其主体狭长，动作灵活，该两轮机器人广泛应用在狭窄路面上高速行驶，并能适应复杂路况，特别是在地势起伏波动较大的路况下行驶。但是上述两轮机器人在运动时，有向其前进方向的左、右两侧倾斜的趋势，因此，两轮机器人需要自平衡。

目前的自平衡技术包括前轮转向法、重心调整法及反作用力矩法。前轮转向法中机器人仅依靠自身结构就可以实现平衡，但必须依靠地面与机器人轮子的相互作用，受地形和机器人速度影响较大。重心调整法中自平衡设备结构简单、容易控制，但因需要进行质量块的位置调整，机器人响应较慢。反作用力矩法中自平衡设备结构较为简单、反应速度快，但机器人不能承受较大的冲击。

目前，常见的轮式交通工具和移动平台，如摩托车、两轮机器人、三轮车、汽车等，不具备原地自转或任意方向平移的能力。如摩托车、三轮车和汽车都不具备这两种能力。两轮机器人通过两轮以不同的方向转动实现原地自转，但不能沿任意方向平移。基于上述原因，一般的轮式交通工具和移动平台的运动灵活性受到一定的限制。

另外，常见的轮式交通工具和移动平台不能根据实际需要结合辅助轮来设置轮子的位置和数量，单一的设计不能满足不同领域的移动需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种具有多种运动模式的两轮机器人。

本发明的技术方案为：一种具有多种运动模式的两轮机器人，包括支撑板、以及设置在支撑板上的两个行进机构、两个转向机构、两个平衡机构、传动机构，两个所述的行进机构、以及转向机构对称设置在支撑板的左右两端，其中，两个所述的转向机构分别与两个行进机构传动连接，从而控制行进机构实现转向动作，两个所述的平衡机构与传动机构设置在支撑板中央位置，且位于传动机构的左右两侧，并且所述的传动机构分别与两个所述的平衡机构传动连接，从而通过传动机构驱动两所述的平衡机构以相反的方向旋转，从而实现机器人的动态平衡。

进一步的，所述的转向机构包括连接板、转向电机、车叉转轴、转向齿轮a、转向齿轮b，所述的连接板设置在支撑板上，所述的转向电机设置在连接板上，所述转向电机的电机轴上设置有转向齿轮a，所述的转向齿轮a与设置在车叉转轴上的转向齿轮a传动连接，所述的车叉转轴通过车叉轴承座设置在连接板上，所述车叉转轴的下端向下延伸并与行进机构固定连接；通过转向电机驱动转向齿轮a旋转，从而驱动转向齿轮b带动车叉转轴转动，从而控制行进机构实现转向动作。

进一步的，所述的行进机构包括车叉、车轮、导电滑环、轮毂电机，所述的车叉与车叉转轴固定连接，所述车叉下端设置有可相对车叉转动的车轮，所述车轮内置有轮毂电机，所述的轮毂电机与设置在连接板上的导电滑环电连接，从而通过轮毂电机驱动车轮转动。

所述的传动机构包括偏转电机、偏转电机固定架、联轴器、带轮转轴a、固定座a，所述的偏转电机通过偏转电机固定架安装在固定座a上，所述的偏转电机通过联轴器与带轮转轴a的一端传动连接，所述带轮转轴a的另一端穿过固定座a，并通过带轮轴承a设置在固定座b上，所述的带轮转轴a上还设置有同步带轮a。